金刚石中核自旋量子比特间的长程光子介导门方案
介观与纳米尺度物理
2016-01-20 v1 量子物理
摘要
金刚石中的缺陷中心是特殊的固态量子系统，可具有极长的电子和核自旋相干时间。迄今为止，已演示了氮核自旋的单量子比特门、与氮空位（NV）中心电子自旋的两量子比特门以及邻近氮核自旋间的纠缠。本文中，我们提出了一种在两个遥远氮核自旋之间实现通用两量子比特门的方案。嵌入光学腔中的NV中心的虚激发可将激光光子散射到腔模中；我们表明该过程依赖于氮原子的核自旋态。如果两个NV中心同时耦合到公共腔模并分别被激发，虚腔光子交换可介导核自旋量子比特之间的有效相互作用，以两个核的自旋态为条件，从而实现通用的受控-门。我们预测操作时间低于100纳秒，比金刚石中核自旋量子比特的退相干时间快几个数量级。
引用
@article{arxiv.1507.08468,
title = {Long-range photon-mediated gate scheme between nuclear spin qubits in diamond},
author = {Adrian Auer and Guido Burkard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.08468},
year = {2016}
}
备注
6 pages (including 2 appendices), 3 figures, 1 table